基于综合分析框架的技术创新战略研究———以生物识别为例
发布时间：2019-12-27
摘 要: 目前，国内外已有技术创新战略研究多聚焦于实现赶超的动力机制以及技术演化特征识别，存在分析视角单一、决策支撑数据碎片化等局限性，技术创新战略综合分析框架较为欠缺。本研究构建了创新者特质、技术演化、市场拉力三要素协同，创新追赶或领先、创新获利、技术系统理想度提升三动因融贯权衡的综合分析框架，可以有效剖析不同创新主体在技术演化各阶段应采取的技术创新战略。将分析框架应用于生物识别技术创新战略研究，为企业实现技术赶超、创新获利和技术系统理想度提升提供战略决策依据。
关键词: 技术创新战略; 技术追赶; 创新获利; 技术演化; 生物识别
0 引言
在新兴技术不断涌现、不断变革社会经济及企业发展模式的当下，成功的技术创新成为创新主体建立竞争优势的重要原动力，华为 5G 技术的成功与诺基亚塞班系统的失败就是明显的对比。企业如何在众多技术领域中权衡发展方向，协调自主创新与外部技术引进、技术追赶与技术领先、应用式创新与探索式创新等众多矛盾，从而降低创新成本并提高创新收益，这是技术创新战略研究的关键问题。中国作为新兴经济体，由于经济、制度、社会的不确定性，对新兴、颠覆性技术的创新投入面临着更大的风险。因此，加强技术创新战略研究，引导创新主体获取并有效利用内外部创新资源，推进企业技术创新活动的有序开展，对我国实现技术赶超甚至技术领先具有重要意义。
当前，关于技术创新战略的研究存在以下两方面局限: 第一，基于技术追赶理论、动态能力观、资源基础观等视角的研究虽将创新主体划分为后发者和领先者，并根据两者在技术及市场上的优劣以及稀缺资源、动态能力等前因提出了具体的决策建议，但只是着重于识别技术发展的前因，强调基础资源和动态能力的重要性，忽视技术发展及其动力的演变趋势。技术的发展具有周期性，不同发展阶段的技术特征极具差异性，因此在技术的发展过程中，技术创新战略应具备弹性、阶段性及前瞻性。第二，技术生命周期理论视角下的战略研究只有技术发展阶段状态的识别与描述，缺乏技术演化动力机制和内在驱动力的解释，造成了技术创新战略决策缺乏有效支撑[1]。假设某一新兴技术处于发展状态，那么该状态下的驱动因素有哪些? 处于不同发展水平的创新主体的应对策略又是什么? 单纯的技术生命周期各阶段识别、技术演化路径分析、技术路线图描绘等研究，只能提供静态的、碎片的分析数据供决策者主观参考，对战略决策的支持能力较为薄弱，因此有必要采用综合的分析视角来探讨技术创新战略。
技术创新不仅是实现技术进步、优化、赶超、领先的系统性活动，也是创造价值和捕获价值双向互动的过程，创造价值是起点和前提，是企业持续获利的基础，捕获价值则是延续和归宿，延续创新者的生命力。本文尝试引入技术追赶、技术生命周期、TIRZ、创新获利等分析视角，建立一个综合分析框架，探究在不同创新者特质、不同技术发展状态、不同市场拉力等情境下，创新追赶或领先、创新获利、技术系统理想度提升三种动力机制的融贯权衡策略，并采用专利计量的手段整体把握生物识别技术的发展态势，结合归纳性研究提出我国生物识别技术的创新战略。
1 理论分析
1. 1 理论基础
技术创新战略是企业以技术发展为中心，通过不同的创新方式为企业创造更多的价值、提升竞争优势的决策[2]。按照创新来源的不同，技术创新战略分为自主创新战略和技术引进战略[3]，按照创新的深入程度可分为激进式创新和渐进式创新、维持性创新与破坏式创新，根据创新发展定位的差异，又可分为技术领先、技术追赶、技术模仿三种战略。不同创新战略对创新关注点及知识、技术等各类创新资源的价值认知不同，资源利用方式也不同。传统的技术生命周期理论指出，技术创新战略因技术发展阶段而异。任何一项技术都会经历萌芽期、成长期、成熟期及衰退期四个阶段，其中，技术萌芽期属于基础科学研究、激进式创新的阶段，并且技术前景不明朗，只有少数实力强大的企业敢于承担研发风险; 在技术成长期，激进式创新程度下降，市场不确定性消除，研发风险降低，因此进入的企业逐步增多; 在技术成熟期，研发活动以渐进式创新为主并且市场竞争激烈; 当专利申请量下降时，技术步入衰退期[4]。针对技术的四个发展阶段，赵莉晓认为企业应该分别采取创新导向、功能导向、技术多元化改良导向、价格导向的研发战略[5]。
当然，传统技术生命周期理论缺乏对动力机制的解释。因此，首先，有必要引 入 TRIZ 技 术系统进化理论中的 “提高理想度法则”来辅助分析技术创新演化的内在驱动机制与发展预测。提高理想度法则强调不断地提高自身理想度是技术系统进化的重要规律和方向[6]。基于 “提高理想度法则”的技术创新战略强调: 在萌芽期，企业应提升功能效用，同时还需要考虑降低研发和创新活动的成本; 在成长期，优先功能的开发来提升功能效应; 在成熟期，则通过提高技术竞争优势来降低成本; 在衰退期，既考虑功能效应提升的同 时，还要力争大幅度降低成本，提 升 竞 争力[1]。其次，可根据技术与外部环境的互动状态重新界定技术发展阶段，这样有利于追寻技术发展的动因。Pisano 和 Teece [7]将技术发展划分为主导设计前和主导设计后两个阶段，用于探讨企业技术创新如何获利的问题。主导设计是指出现引导行业技术竞争的技术轨道，是创新主体和竞争者在众多竞争技术中选用的产品标准配置。驱动主导设计的技术形成的主要因素是创新获利，创新企业会为获取利益努力影响游戏规则，促进技术创新竞争。最后，有必要引入创新获利的分析角度来解释市场对技术发展起到的拉力作用。投入大量资源的价值创造不等同于价值占有[8]，尽管创新是创新者建立竞争优势的原动力，但是无法从创新中获取利益的企业或产业，将无法可持续发展，有效的创新获利能巩固以创新为基础的竞争优势[9]。而技术创新要实现价值占有，需要市场多方力量驱动技术发展，比如多方创新合作与竞争，需要消费者愿意付出成本来购买产品价值。
技术生命周期理论、TRIZ 理论及创新获利理论虽然揭示了技术的演化路径和动力机制，但无法解释驱动技术演化的组织效应，缺乏对创新主体异质性的关注，追赶理论则可以有效解释不同技术水平下的创新策略。追赶理论研究将创新主体划分为领先者与后发者。其中，后发企业追赶是指后发企业通过改进技术和市场能力弥补劣势，提升高价值增值活动的过程[10]。而企业要实施领先战略，则需扎实的研发基础、充足的研发投入、强大的研发队伍以及较强的市场开拓能力、敢于冒险的企业家精神等。不同企业需要自身的特征和面临的外部环境，创新战略的选择必须因地制宜。此外，后发国家要实现对领先国家的追赶，人口流动 ( 特别是大学的海外研究) 、政府对产业的积极支持、不严格的知识产权制度是三个决定性因素[11]，并重视获取、学习和应用海外新技术。因为海外研究能快速获取和吸收先进国家的知识和技术，实现技术能力积累，政府支持能帮助企业获取网络互补资产、抵御各类风险，不严格的知识产权制度能提供企业复制先进国家技术的空间。
1. 2 分析框架.
综合技术生命周期理论、技术追赶理论和提高理想度法则、创新获利理论的观点，本文提出如下技术创新战略分析框架 ( 见图 1) 。基于创新者异质性与技术演化、市场拉力相匹配的分析框架强调技术创新战略研究需从分类视角充分考虑技术发展涉及的三个动力源，即探讨创新赶超、理想度提升、创新获利三个动力的融合机制，引导创新者对各类创新资源配置方式进行利弊权衡，加强价值占有模式设计。
基于本体论视角考量三类要素静态与动态特征。首先，从创新者驱动视角看，技术创新是由创新者创新驱动的系统性活动，而创新战略则是每个创新参与角色及要素为实现某种技术创新目标而采取的资源配置方案，也是个体或要素相互间的竞合协同战略，体现为被支配的企业跟随在位企业制定协同一致的技术创新策略，比如配套企业追随核心企业的产品研发方向开发配套零部件; 也体现为产业的发展策略，由政府推出宏观调控政策引导产业技术创新的资源配置，比如强调产学研合作、第三方服务、投融资管理及市场监管等，促进产业技术的商业化、规模化、大众化。因此，技术创新战略的研究需要将每一个体及要素纳入分析框架，探讨它们的特征、资源禀赋与能力，充分考虑它们在技术发展过程中所发挥的作用。其次，从市场拉动力视角来看，技术创新是技术因为外部环境变化而迫使技术本身发生自适应进化的活动，由外部力量带动技术的更新迭代使其更加适应环境变化，主要体现为市场需求带动技术变革，为技术创造发展空间。最后，从技术本身来看，技术的发展具有连续性及阶段性，是一个不断更新迭代及变革的过程，具备不同的阶段特征，因此技术创新战略要立足当下、着眼长运，紧密结合技术每一演化状态，给出具有阶段特征的策略组合，并且由不同阶段策略组合成一个实现目标的长期计划。
基于方法论视角探讨创新追赶、创新获 利、技术系统理想度提升三个动因视角下的技术创新战略。其一，引入创新赶超视角有利于区别领先者和后发者的创新动因，分析两者在相反的发展情境下如何谋取地位的巩固与提升，比如探讨先进入者如何通过技术领先、创新要素抢夺和产品市场抢占来获取先动优势; 后进入者如何在领先者的技术压制和市场阻止等劣势情境下利用技术不连续性产生的 “机会窗口”，推进产品、工艺及服务的升 级，甚至通过破坏式创新实现创新赶超[12]。其二，从技术系统理想度提升视角探讨技术进化动因，便于分析技术进化的内在动力机制。技术进化既是一个不断自我淘汰、自我优化的过程，也是一个为适应环境变化而被动进化的过程，涉及技术内部各子技术之间的相互作用、相互竞争，也涉及技术与外部环境的相互协调适应[13]。基于技术系统理想度提升视角，本分析框架强调探讨技术的演化规律与发展态势、收敛与扩散模式，并回答不同领域技术之间的关系、哪些技术主导产业的发展等问题。因为在创新资源有限的情况下，需要更加准确把握技术的发展过程和价值所在，才能集中资源优势促进技术与产业进步。其三，创新获利视角下，技术创新是一个价值创造及价值占有的活动，因此技术创新战略的研究有必要探索如何从技术创新中获利，既要考虑创新企业在技术商业化过程中、价值分配竞争中，如何构建创新获利能力和价值捕获模式实现价值占有。产业政策制定也需考虑如何有效引导和激励各类创新者协同创新，如何引导消费者的购买意愿，在技术产业化过程中强化创新获利。
对企业而言，技术领先者需要持续获得新技术、新产品来创造新价值，维持领先地位。在理想度提升法则下，领先者创造新价值的方式应坚持以自主创新为主的策略开展技术创新，进而掌握核心技术，通过先进的技术及产品抢占市场，或者降低生产成本，实现创新获利，并维持领先地位。但是，在技术成熟期，由于惯性制约，领先者研发重心通常在于维持性创新，往往疏忽来自后发者破坏性创新的挑战，导致市场被侵蚀甚至技术落后于他人。因此，领先企业可以在自主维持性创新的基础上，通过并购等方式适当引进新技术，以发挥自主创新和技术引进的互补效应[3]，进而摆脱追赶者，并以较低成本占有更大价值，巩固领先优势。同时，关注着现阶段的多元知识储备、拓展和能力积累，为下一轮技术更替或者突破式创新做准备。而技术追赶者则需在不同技术演化阶段侧重实施不同的创新战略。在技术萌芽期和成长期，技术的演化方式是自创生，不同技术的相互作用、聚合催生具有新结构和新功能的技术或技术组合体[13]，因此后发者在能力和资源受限的情况下应重视技术引进与再创新，获得互补资产，加强技术聚合与组合，寻求技术的突破。有研究表明，追赶模仿者如果在关键互补资产上胜出，将极大可能战胜领先者，实现技术赶超[14]。例如中国高铁企业，在技术追赶阶段先是引进外国高铁，再通过 “消化吸收引进技术蕴含的缄默知识，采用先模仿、优化、再二次创新方式，缩小了国内外技术差距[15]”。在成熟期，技术通过相互协同而自适应演化，由于技术领先者占据市场主导地位，技术追赶者面临的研发风险较大，研发投入往往不能获得相应的回报，因此技术追赶者应重视实施以技术引进和内部探索积累相结合的创新战略[16]，通过并购、合资、研发合作等手段获取外部技术，再经自主创新加以改进和应用，以降低研发成本。例如，吉利、南车、京东方、中集集团等均在成熟技术领域通过海外并购、技术并购，完成技术迁移和技术提升，实现技术追赶的目标[2，17]。在衰退期，随着技术潜力逐步耗尽，技术的创新收益逐步递减，并存在突破式创新、破坏式创新的威胁，因此坚持自主创新，培育新的核心技术，力争在替代技术领域掌握主动权，确立领先地位。
对产业而言，为促进产业技术的领先发 展，政府需不断创造出鼓励进行重大创新变革、鼓励破坏性创新、鼓励市场接受新产品的制度体系[18]。对于后发产业，“引进-消化吸收-再创新”是产业技术追赶的路径，引进消化吸收是基础，再创新是实现产业技术跨越式发展的关键。为此，政府需在技术发展各阶段鼓励后发企业引进和吸收外部知识，比如鼓励企业开展国际并购、国际研发合作、建立海外研发中心、外部人才引进等，并通过激励性政策培育企业自主创新能力，鼓励企业加强二次创新建立新优势。此外，基础研究的缺失往往是创新发展过程中的障碍[15]，基础研究能使企业更好地吸收外部知识[19]，破解核心技术束缚。但是，企业在技术萌芽与成长期的研发风险较大[4]，短时间内很难获利，很少有企业能承受巨大的研发不确定性。
不论领先者还是追赶者，在萌芽期和成长期，技术的发展模式应当是政府政策激励及投资驱动，通过 “技术-经济范式”匹配的制度体系实现技术跃迁[20]。一方面由政府通过制定产业技术路线图、产业发展规划等方式引导产业技术创新方向，引导创新资本流向，并通过激励性和规范性政策支持企业创新与市场消费，比如设立专项资金资助鼓励和支持企业开展基础研究，鼓励产学研合作等，以加快共性技术突破与技术进步。另一方面，实施各类中小企业创新服务政策，加强技术与产品标准制定，规范产业技术创新过程及结果，严控市场准入，并采取政府购买、销售补贴等方式，激发中小企业的创新活力，增强产业技术竞争活力，推动产业集群发展，提升技术发展水平。在技术成熟期，“技术发展将较成长期明显减缓并且将逐渐逼近技术饱和限度，技术创新之争将不再成为企业之间竞争的焦点竞争将主要体现为服务和管理之争[21]”，在此阶段应鼓励企业间的兼并重组，优化创新资源配置并形成规模经济，并鼓励企业开展基础研究，培育新的替代技术。
2 应用分析
生物识别技术是通过各种高科技信息检测手段、利用人体所固有的生理或行为特征来进行个人身份鉴定[22]。人类的生物特征通常具有唯一性、可检测性、遗传性等特点，因此生物识别技术被认为是当前最方便、安全、保密的识别技术。生物识别技术作为新一代信息技术的主要方向之一，具备广泛的应用前景和发展潜力。在 《麻省理工科技评论》 公布的 2017 年 “全球十大突破性技术”中，刷脸支付 ( 脸部识别技术) 位列其中。据研究机构 Research And Markets 预测，生物识别市场将从 2014 年的 100 亿美元增长到 2020 年的 253 亿美元，年复合增长率为 16. 6%。因此，开展生物识别技术创新战略研究，对我国生物识别技术及产业的发展具有重大意义。
2. 1 数据来源与分析方法
德温特创新索引 ( Derwent Innovations Index) 是以德温特世界专利索引和世界专利引文索引为基础形成的专利信息和专利引文信息数据库，是世界上最大的专利文献数据库。因此本文主要采用德温特创新索引中的专利数据对生物识别技术进行分析，相应的检索式为“TS=( biometrics OR “fingerprint identification” OR “ Face identification ” OR “ Hand shape identification”OR “Signature identification”OR “Vein identification”OR “Iris identification”OR “Retinal identification”OR “Voiceprint identification”OR “gene identification”OR “Handwriting identification”) ”，在截至 2016 年的检索时间段中共检索出 10750 份专利文献。
当前专利计量方法正逐步被应用于技术创新战略研究，有效地帮助广大决策者与研究者整体把握技术的发展态势，并引导区域产业和企业的技术创新战略制定，促进了创新资源的优化配置。专利包含了与技术发展、更替相关的规范化数据，因此可借助专利数据来衡量技术的发展方向以及创新焦点[5]。通过专利计量分析，可以挖掘出专利信息的数量特征、分布规律和结构关系等，为研究者提供有效信息，进而指导科学研究、技术创新、产业发展。
2. 2 创新主体特征分析
生物识别技术专利申请量排名前十的企业分布在日本、中国。其中，中国占据四席。深圳欧菲光当前拥有专利 207 件，排名全球第一，广东 OPPO 以 196 件排名第二，聚焦于脸部识别的苏州福丰排名第四，京东方排名第七，其余为日本企业。深圳欧菲光的专利集中在指纹识别的数据识别、数据记录、图像校验等，缺乏在虹膜识 别、静脉识别等高精度活体识别技术领域的专利布局; 而广东 OPPO 在指纹、脸部、虹膜等各类型技术均有布局，但多数专利集中在数据记录、识别、安全管理领域等非核心技术领域。而富士通、日立、索尼、电气等日本企业的专利主要分布在图像分析、图像数据处理及处理器与存储器、安全装置、安全通信算法及装置等核心技术领域。
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